民用飞机电源系统研制试飞初步研究

杨殿亮

【摘 要】本文结合民用飞机电源系统研制试飞中各方面问题，研究了电源系统研制试飞，给出了解决思路和办法。力求减少不必要的迭代，加强各专业间有效沟通，缩短试飞周期，提高试飞效率，降低试飞成本。

【关键词】民用飞机;电源;试飞

中图分类号： V242 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）13-0048-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.022

The Preliminary Developmental Flight Test Study on the Aircraft Electrical Power System

YANG Dian-liang

（Shanghai aircraft design and research institute， Shanghai 201210，China）

【Abstract】This paper studied the aircraft electrical power system developmental flight tests base on the various flight test problems， and gave the solutions. The solutions try to reduce unnecessary iterations， strengthen the effective communication between the professionals， shorten the test flight cycle， improve the test flight efficiency， and reduce the test flight cost.

【Key words】Aircraft; Electrical power system; Flight test

0 引言

民用飞机飞行试验简称民机试飞，民机试飞是整个民机研制工作计划中最重要最关键的环节[1]，也是从理论设计到技术实践的重要步骤，对飞机在真实环境下性能及系统功能验证，充分暴露飞机的设计制造问题，继而进行完善改进[2]。

民机试飞是一项系统工程，由多学科、多领域、多方面专业、多工程系统、多管理部门协同规划完成，有着试飞内容复杂、风险高、时间紧、任务重、参研团队多等特点。一次成功的试飞要在飞机的构型到位、技术准备充分、资源保障和运营保障等多种因素同时具备的情况下才能完成[3]。试飞中的问题将会直接影响试飞规划的实施，科目完成的有效性以及项目成本和周期，甚至会影响到飞机的交付进度。

试飞中每一个细节的忽略对项目都是致命的，对试飞开展研究是非常必要的。试飞涉及各专业的技术交互协同和技术实践，实际约束较多，本文针对民用飞机电源系统研制试飞中各方面问题，力图给出解决思路和办法。

1 电源系统研制试飞研究

1.1 试飞科目问题

电源系统研发试飞科目选取主要基于试验室无法完成的系统状态，通过试飞必要性的梳理、分析和迭代，最终选定试飞科目。例如某些用电设备只有飞机在空中才能提供真实的用电工况，要获取该设备的某些性能指标以及其与飞机电网的交互影响，可以考虑开展试飞。

1.2 试飞约束问题

试飞约束问题是试飞过程中的关键问题。主要有试飞的前置条件问题、试飞环境气象问题、系统构型要求问题等。包括试飞科目中的机上改装和加装到位情况、试飞科目前置试验试飞完成情况、全机高温高寒下的系统影响情况、电源系统和其他交联系统软硬件的要求情况等。

1.3 试飞改装问题

试飞改装是指为满足飞行试验任务实施和加装测试设备的需要，而对试验机的机械结构、电气线路进行的改动，以及试验用设备的安装和线缆敷设等工作[4]。电源系统研发试飞改装工作主要包括改装和加装。改装工作主要是对测试改装线缆支架的结构设计、测试接口设计、测试改装线缆的敷设设计等;加装工作主要是对电压电流测试传感器的安装、机载供电品质高速测试设备的安装、摄像记录设备的安装等。

1.4 试飞内容问题

试飞内容涉及多专业技术协同，以液压、总体气动、航電通信专业为例，阐述试飞内容的考虑。电动液压泵是空中用电大，在飞机大流量的需求下，考虑最恶劣的工况，应设计不同供电工作状态下起动多台液压泵试验场景;参考飞机飞行性能计算分析报告，通过裕量计算，在部分试飞科目中应对飞机的总重和襟翼/缝翼提出要求，避免飞机产生失速现象;飞机不同的供电状态的电源系统简图页和机组告警信息信息，应在试飞过程中进行监控。

1.5 试飞测试参数问题

大型民用飞机的供电负载多达上千个。试飞测试参数的选取力求覆盖掉所有交直流汇流条，同时要选取有代表性的负载作为测试参数。在满足研发需求的情况下尽量减少对数据测量采集和飞机改装等资源的占用。

对代表性负载的选取。负载尽量选取覆盖热断路器、电子型断路器、固态功率控制器等不同供电保护下的负载;尽量选取距离配电点远，功率大的交直流负载;尽量选取不卸载负载和同时卸载负载。这样有利于电网供电品质计算和供电转换时间记录，检查电气负载管理逻辑的正确性。

对测试参数测量范围和测量精度的选取。以发电机输出电压为例，若关注电源系统动作保护发生之前的发电机瞬时初始电压，测量范围可选大一些;若不关注，测量范围可选小一些。测试参数采样率和测量精度可依据国际标准选取。采样率的选取要考虑飞机电源系统的供电体制。范围和精度选取会影响传感器选型和测试改装的后续工作。

基于上面对选取测试参数多方面的考虑，还需要各专业多次迭代反复，确定最终的测试参数表。

2 小结

本文结合电源系统研制试飞中各方面问题，给出了解决思路和办法，对在各种约束条件下取得较优的试飞方案，减少试飞过程的更改迭代，缩短试飞周期，提高试飞效率，降低试飞成本有着积极的指导作用，同时对符合性试飞的开展也有一定的借鉴意义。

【参考文献】

[1]孙鑫，赵世伟.民机试飞项目管理现状及新技术影响研究[J].民机试飞项目管理现状及新技术影响研究.科技创新导报，2015（01）：180-181，183.

[2]罗世明.民用飞机试飞过程中的维修方案制定[J].科技创新导报，2015（24）：108-109.

[3]陈显调.民机试飞过程系统故障的排故要求和方法，民用飞机设计与研究[J].2015.04（119）：88-89，96.

[4]杨春霞.大型客机一体化试飞改装设计方法研究[J].民用飞机设计与研究，2015.02：55-59.